7. Методологічні основи системного дослідження

Системний підхід – один із головних напрямків методології спеціального наукового пізнання і соціальної практики, мета і завдання якого полягають у дослідженнях певних об'єктів як складних систем.

Системний підхід сприяє формуванню відповідного адекватного формулювання суті досліджуваних проблем у конкретних науках і вибору ефективних шляхів їх вирішення.

Методологічна специфіка системного підходу полягає у тому, що мета дослідження полягає у вивченні механізмів утворення складного об'єкта із певних складових. При цьому слід особливу увагу звернути на різноманіття внутрішніх і зовнішніх зв'язків системи, на процес (процедуру) об'єднання основних понять у єдину теоретичну картину, що дозволяє викрити сутність власне цілісності системи.

Підкреслимо, що доволі часто наукове пізнання характеризується певною «роздвоєністю». А саме, з одного боку – це прагнення до цілісного розгляду об'єктів, з другого – до систематизації знання про об'єкт з використанням певних конкретних, часткових уявлень про нього.

Такий підхід має під собою історичне підґрунтя. Так, до середини XIX ст. пізнавальні уявлення про цілісність системи розвивалися на рівні конкретних предметів, де взаємозв'язок та єдність частин були очевидними за зовнішніми ознаками і властивостями. Спроби пояснення сутності якогось явища (в більш широкому плані) мали механістичний, натурфілософський, метафізичний характер. Водночас розвивалися ідеалістичні погляди на природу цілісності системи, починаючи від простих об'єктів і закінчуючи, власне, її складними.

У науці ідея цілісності більш послідовно і глибоко розвивалася лише стосовно тих знань, де виявлялися і розбудовувалися принципи логічної організації саме системи знання. Низький рівень і роз'єднаність поглядів на проблеми цілісності і системності знання випливали з суто пізнавальних установок класичної науки в напрямку поглиблення популяризації (тривіальності, елементаризму і механіцизму). Відносна обмеженість знань і реальних можливостей вирішення наукових проблем широкого плану обумовили необхідність пошуку елементарної основи будь-якого об'єкта і зведення складного до простого, а також механістичного розуміння явищ з позицій однозначного детермінізму.

Проблеми системності та цілісності складних соціальних і біологічних об'єктів були вперше розглянуті в діалектичній єдності на базі детермінізму. Еволюційна теорія Ч. Дарвіна затвердила в біології ідею розвитку та уявлення про реальність існування певних рівнів організації живих систем. Тим самим були створені передумови системного підходу в біології, біофізиці, біохімії та ін.

На початку XX в. наука здійнялася на якісно новий щабель свого розвитку. Головним надбанням стала проблема структурної організації та функціонування складних системних об'єктів.

У сучасній науці формуються та широко використовуються категорії системності. В результаті такого прогресу центральне місце займає саме системний підхід.

Необхідність розробки наукових і практичних задач нового типу сполучена з розвитком загальнонаукових і конкретно-наукових (спеціальних) теорій та гіпотез. У процесі їх побудови знайшли відбиток принципи і положення системного підходу. Так, В. І. Вернадський (1934 – 1940) розвив концепцію про біосферу, в основу якої був покладений новий тип найскладніших системних об'єктів глобального масштабу – біогеоценоз.

Ідеї системного підходу застосовуються в екології, фізіології, в багатьох напрямках сучасної біології, фізики, хімії, а також у психології та суспільних науках.

Зокрема, у теперішній час, одними з основних об'єктів екологічного дослідження є екосистеми.

У фізіології людини і тварин розроблено теорію функціональних систем, яка має фундаментальне значення при вирішенні багатьох актуальних проблем системної діяльності головного мозку та його відділів, центральної нервової системи. У біології, починаючи з другої половини XX ст., відзначається взаємне проникнення інших наук – фізики, хімії і тощо.

У психології розвиваються ідеї про структурну організацію системних операцій, які виявляють властивості інтелектуального навантаження людини, складних форм діяльності та поведінки людини.

Кібернетика розробляє методи і засоби будови та функціонування особливого класу систем – інформаційних і тих, які керують формальними операціями на виробництві.

На основі взаємозв'язку принципів кібернетики, біології і системного підходу виникли такі науки, як нейробіоніка, нейрокібернетика. Нейробіоніка – це галузь науки, яка виникла на стику кібернетики та фізіології. У нейробіоніці вирішуються питання застосування принципів функціону­вання нервової системи і, особливо, її найвищих відділів та використання цих результатів щодо вирішення інженер­них задач.

У зв'язку з розвитком апаратної складової ЕОМ, кібернетичної техніки, автоматичного керування біоелектричними потенціалами, що генеруються у центральній нервовій системі та інших органах, широко застосовуються біосигнали для керування технічними системами.

Друга половина XX ст. характеризувалася постановкою і вирішенням системних задач у суспільній практиці в зв'язку з запровадженням складних технічних систем. При цьому різноманітні технічні питання і проблеми, методи і засоби їх вирішення концентрувалися навколо єдиних цільових програм. Типовим прикладом можуть бути космічні, енергетичні, технологічні проекти. У цих комплексних програмах значне місце займала все ж таки проблема типу «людина-машина».

Отже, науково-технічна революція характеризується взаємним проникненням (інтеграцією) різноманітних напрямків теорії і практики, причому масштаби об'єктів трудової діяльності і наукового знання мають складну системну природу. Дослідження складних системних об'єктів потребує гармонійного сполучення аналітичних і синтетичних методів вивчення структури і функцій системи.

У багатьох розділах сучасної науки синтетичний напрямок досліджень домінує, що обумовлено необхідністю зведення в єдине ціле всієї сукупності даних, одержаних різноманітними методами при розробці комплексних наукових програм. Це стосується, наприклад, проблем екології, охорони природи, цитології, еволюційної фізіології і біохімії, біофізики, молекулярної біології, генетики і багатьох інших наук.

Ці принципові вимоги до дослідження фундаментальних проблем сучасної науки в цілому є обов'язковими не лише при широкому охопленні об'єктів, які утворюють визначені цілісні широкомасштабні системи, наприклад, екосистеми, але й, що особливо важливо, при поглибленому вивченні елементарних основ «класичних» об'єктів: клітин, тканин, органів, фізичних тіл, хімічних елементів тощо. Отримані на субатомному та молекулярному рівнях дані розкривають виняткову складність багатьох біологічних, фізіологічних, хімічних та інших об'єктів як суперкомпонентних систем.

Системний підхід не існує у вигляді строгої методики з логічною концепцією. Він являє собою систему, утворену із сукупності логічних прийомів, методичних правил і принципів теоретичного дослідження, виконуючи таким чином евристичну функцію в загальній системі наукового пізнання Сукупність пізнавальних принципів системного підходу не має жорстких граней і за своєю суттю орієнтує і спрямовує певну систему двояким чином за конкретними етапами проходження. З одного боку, його змістовні принципи сприяють виявленню обмеженості традиційних об'єктів дослідження, визначенню і виконанню нового типу задач при новому стилі мислення. З другого, за допомогою понять і принципів системного підходу відзначаються перспективи побудови нових предметів дослідження шляхом планування і визначення їх структурних і типологічних параметрів та властивостей. Проектування структурних і типологічних характеристик нових об'єктів сприяє розробці конструктивних комплексних програм дослідження і розвитку науки.

Особливі функції системного підходу в науковому пізнанні і соціальній практиці визначаються критичною природою його принципів. Всебічний критичний аналіз особливостей розвитку сучасного виробництва на базі системного підходу дозволив здійснити і намітити комплекс адекватних заходів для захисту навколишнього середовища в регіо­нальних і глобальних масштабах.

Виразом системних принципів в еволюційній теорії явилося критичне обґрунтування істотної самостійної ролі чинників біологічної організації. Критичний підхід, щодо вивчення системних процесів у зв'язку з дослідженнями на клітинному рівні, усунув перешкоди на шляху проникнення клітинної теорії в різноманітних областях біології як загально біологічної концепції. Це сприяло поглибленій розробці проблем структурно-функціональної організації живих систем.

Тлумачення системних принципів у фізіології головного мозку (як і у фізіології всієї центральної нервової системи) було сполучено з критичною переоцінкою обмеженого розуміння принципів його діяльності. На зміну уявленням про роботу окремих, відокремлених центрів прийшли теорії, які пояснюють функції головного мозку з позицій інтеграційної діяльності нервових механізмів на системному рівні, як один із головних принципів здійснення цілісних реакцій організму.

Доречно відзначити, що критична роль системних принципів наукового пізнання яскраво виступає також у процесі вирішення проблем технічного прогресу. Однією з важливих конкретик системного підходу в області сучасної техніки є перехід до конструювання складних технічних систем та їх комплексів.

Виникнення системотехніки пов'язане з критичним переглядом старих підходів до перспектив розвитку техніки. Тепер об'єктом («одиницею») конструювання виступає цілісна функція технічної системи, а не окремий технічний засіб (машина, конкретне знаряддя праці тощо). Сучасне конструювання здійснюється з обов'язковим та першорядним урахуванням цілісної функції системи типу «людина-машина». Інакше бути не може, оскільки до таких систем пред'являють високі вимоги надійності, точності, високої працездатності та інші істотні умови функціонування. Чим більш ускладнюється технічна система, тим ширше діапазон проблем, вирішення яких повинно вести до здійснення єдиної цілісної функції з певним кінцевим її результатом.

Критична функція принципів системного підходу виражається не лише в забороні певних важливих положень науки і практики, але й водночас у розробці нових конструктивних пропозицій та рішень.

Критичний аналіз стану і перспектив дослідження з актуальних проблем на ґрунті системного підходу виявляє неповноту предмета пізнання, зосередженню основної уваги в даній області дослідження, недостатністю цього предмета, принципів і методів вирішення наукових і практичних задач, включаючи і засоби побудови знання. Варто підкреслити, що одним із принципів системного підходу є передача знань у розвитку систем знання. Цим підкреслюється активна роль цього чинника у пізнанні та виключається невиправдане нехтування існуючими уявленнями.

Виходячи з розглянутого у даному розділі матеріалу, є можливим коротко визначити прогресивне значення системного підходу наступним чином.

Предмети (об'єкти) дослідження і принципи системного підходу мають більш широкі масштаби, зміст і значення у порівнянні з традиційним рівнем наукового пізнання та практики. Прикладом цього служать такі поняття (категорії), як біосфера, біогеоценоз, людина-машина тощо.

Системний підхід містить у собі принципово нову головну установку, спрямовану у своїй основі на виявлення конкретних механізмів цілісності об'єкта і, можливо, повної типології його зв'язків. Значні труднощі, які стоять на шляху вирішення цієї головної задачі, полягають у тому, що виявлення у багатокомпонентних об'єктах різнотипних зв'язків є лише однією з основних сторін дослідження системного об'єкта. З другого боку, важливо впроваджувати порівняння динаміки всього різноманіття зв'язків у сумірному вигляді за логічно однорідним критерієм, загальним для цілісності системи. Наприклад, в екології уявлення про ланцюги продуктів системи дозволяють встановити вимірні зв'язки між її складовими компонентами. У фізіології і психології обсяг інформації, який поступає до центральної нервової системи, вимірюють у бітах. Істотним є те, що таким шляхом встановлюється не лише кількість, але і якість інформації, тобто її зміст для даного каналу зв'язку і системи в цілому.

Системний підхід визначає принцип розчленовування досліджуваних багатокомпонентних об'єктів, виходячи з принципу найбільшої важливості зв'язків для системи в цілому при різноманітті типів у кожній конкретній системі. Обґрунтований вибір найбільш адекватного розчленовування

здійснюється за розподілом сумірної одиниці аналізу (наприклад, умовний рефлекс та інші категорії). На такому підґрунті досліджуються основні властивості системного об'єкта при нерозривному зв'язку структури і функції в її динаміці.

Системний підхід, у принципі, є загальним природничо-науковим напрямком методології. Він не вирішує філософських питань, але пов'язаний з необхідністю філософського трактування своїх положень.

Історія розвитку системного підходу свідчить про його нерозривний зв'язок з діалектикою. Втілені в ньому принципи дослідження цілісного (сходження від абстрактного до конкретного; єдності аналізу і синтезу; логічного та історичного; виявлення в об'єкті різноякісних зв'язків та їх взаємодії, синтезу структурно-функціональних уявлень про об'єкт тощо) є найважливішим компонентом діалектичної методології наукового пізнання.

Діалектика і системний підхід утворюють різні рівні методології, субординація між якими виражається в конкретизації послідовності принципів діалектики.

В другій половині XX ст. помітно підвищився інтерес до методологічної сторони системних принципів. Методологічні дослідження знайшли відбиток при вирішенні задач, пов'язаних з побудовою загальної теорії систем.

Вся сукупність методологічних проблем, що пов'язана з вивченням складових системних об'єктів, була позначена терміном «системний підхід», який з 20-х років XX ст. затвердився в науці. У закордонній літературі дане поняття позначається іншими термінами – системний аналіз, системний метод, системно-структурний підхід, загальна теорія систем. Тому варто підкреслити, що за системним аналізом і загальною теорією систем у нас закріплено більш специфічне, більш конкретне значення. Термін «системний підхід» більш адекватний і в повній мірі відповідає задачам системної проблематики в цілому.

Практичне заняття 3 – 4

План

І. Перевірка засвоєння студентами теоретичних положень з теми заняття:

1. Методологія науки. Наукознавство.

2. Методологія теоретичних досліджень.

3. Методологія експериментальних досліджень.

4. Формулювання теми, мети і завдань наукового дослідження.

5. Ознаки і принципи визначення системи.

6. Класифікація систем.

7. Методологічні основи системного дослідження.

ІІ. Аналіз та обговорення опрацьованих і оформлених практичних завдань за такою схемою:

ІІІ. Обговорення реферативного повідомлення «Основи методології науково-дослідної роботи в Україні».

Рекомендована література